令和6年度 問題A No.7論点:熱工学重要度 A配点 1点未着手

熱通過率の式(平板壁)

これは1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和6年度(2024年9月1日(日)実施) 問題A No.7の問題です。論点は「熱工学」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 2 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

下図に示す壁の両側の流体間の熱伝達における熱通過率K[W/(m²・K)]として、適当なものはどれか。

ただし、壁の熱伝導率λ[W/(m・K)]、厚さL[m]、表面熱伝達率α1[W/(m²・K)]、α2[W/(m²・K)]とする。

厚さLの壁の断面図。左側が流体1(表面熱伝達率α1)、中央が壁(熱伝導率λ)、右側が流体2(表面熱伝達率α2)。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:(4) K = 1 / (1 / α1 + L / λ + 1 / α2)

解き方

  1. 熱通過の全抵抗は、室内側の表面熱伝達抵抗1/α1、壁の熱伝導抵抗L/λ、外側の表面熱伝達抵抗1/α2を直列に足したものである。
  2. 熱通過率はその逆数であり、K = 1 / (1/α1 + L/λ + 1/α2) となる。よって (4) が適当である。

選択肢ごとの解説

  1. (1)適当でない。熱伝達率・熱伝導率をそのまま足しても熱通過率にはならない。
  2. (2)適当でない。右辺は熱抵抗の合計(熱通過抵抗)であり、熱通過率はその逆数である。
  3. (3)適当でない。分母の各項が熱抵抗になっていない(λ/Lや α は抵抗ではなく、熱の通りやすさである)。
  4. (4)適当。各熱抵抗の和の逆数が熱通過率である。
引っかけ:直列の熱抵抗は足し算、熱通過率はその逆数。電気の直列抵抗と同じ考え方である。

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出典:一般財団法人 全国建設研修センターが実施した1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和6年度(2024年9月1日(日)実施) 問題A No.7。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する